Взаимодействие расплава с азотом

августа 17, 2010

Азот попадает в расплав из воздуха на всех этапах технологического процесса. Содержание азота в распыленных воздухом порошках в основном незначительно отличается от его содержания в расплаве. Это объясняется плотностью окисной пленки, препятствующей диффузии азота внутрь металла. В тех случаях, когда распыление ведется чистым азотом и окисная пленка на частицах не образуется, содержание азота в порошке увеличивается, однако благодаря быстрому охлаждению оно существенно меньше равновесного при соответствующей температуре расплава. Зависимость растворимости азота в железе от температуры. Значения растворимости, представленные на рисунке, справедливы для азота, находящегося в равновесии с нитридами железа.

Азот хорошо растворяется также в марганце, хроме, ванадии, молибдене, цирконии и в других металлах, с которыми он образует нитриды. В металлах, не взаимодействующих с азотом, таких, как медь, никель и серебро, он практически нерастворим. В частности, с железом азот образует два нитрида — Fe2N и Fe4N. В порошках железа присутствие азота вызывает старение изделий, приводящее к снижению пластических характеристик и к повышению твердости, т. е. азот является нежелательной примесью в порошках. Однако в порошках быстрорежущих сталей азот в виде твердых включений нитридов оказывается более предпочтительной примесью, чем аргон, который не растворяется в металле и, попадая в поры частиц при распылении, полностью не удаляется при вакуумировании, вызывая снижение свойств компактных заготовок.

Опубликовано в Распыленные металлические порошки